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高通:中国手机客户仍处于库存调整期;手机储存的未来:eMMC快速转向UFS;3家共享单车芯片联发科通吃;苹果SoC如何走到今天

集微网  · 公众号  · 硬件  · 2017-04-21 07:02

正文

1.高通:中国手机客户仍处于库存调整期;

2.手机储存的未来:eMMC快速转向UFS;

3.3家共享单车IoT芯片 联发科通吃;

4.始于ARM与三星:苹果自行设计的SoC是怎么走到今天?

5.西部数据拟联合日本政府支持基金等竞购东芝芯片业务;

6.鸿海组台美日联军 抢东芝芯片


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1.高通:中国手机客户仍处于库存调整期;



集微网消息,高通上季营收与获利优于市场预期,但本季展望低于预估,并坦言中国手机客户仍处于库存调整期。


高通上季营收较一年前成长8%至59.9亿美元,每股盈余1.34美元,都高于市场预估。 高通说,将观察苹果供货商若不按预期支付权利金的影响。 苹果1月控告高通超收芯片权利金,且拒绝支付原先承诺约10亿美元的回馈金。


高通警告,目前不清楚苹果会否施压要求供货商在本季短付权利金,导致本季财测区间比往常更大。


高通预测MSM芯片组出货量本季达1.8亿至2亿套,预估本季每股盈余为90至1.15美元,营收介于53亿至61亿美元,都低于分析师预估。


高通也坦言,中国客户在去年12月的季底拉货太强,造成库存,今年上半年会处于库存消化阶段。 高通说,虽然部分大陆OEM客户的库存量超过上一季,但高通本季出货量还是会成长;预估至下一季,客户端的库存情况就会获得较大幅度的改善。


市场传出,联发科近来下修内部对第2季营运展望。 业界预估,联发本季智能手机芯片出货量的季成长幅度应约为一成,加上考虑产品跌价因素,单季营收季成长率可能落在一成以内。


2.手机储存的未来:eMMC快速转向UFS;


随着游戏与视讯应用在行动装置上的普及,以及手机处理器性能的提升,eMMC的性能已经不能满足行动装置对于内存读写性能的要求,新一代的通用闪存储存(UFS)规格应运而生。


在高速数字接口中,并行总线越来越少。 原因很简单,随着系统频率的提升,并行总线在板级建置时已经遭遇到实体瓶颈,抖动、串扰、讯号偏移、传输路径不完美等因素,都将大幅降低并行总线持续建立时间窗口,从而限制系统带宽的进一步提升。


在高速串行/解串器(Serdes)技术取得突破后,新式串行总线越来越流行,以USB和PCIe为代表的串行总线在板级以串行方式连接、在芯片内部将数据译码成平行数据,从而使得板级数据线路之间的关系去耦合,既大幅降低了板级布线难度,又突破了系统带宽限制。 因此,新式串行总线正如火如荼地进展,在个人计算机(不含工控与特殊用途计算机)领域,PCIe接口已经完全取代PCI接口,SATA接口也完全取代了PATA接口。


不过,在手机储存接口方面,嵌入式多媒体卡(eMMC)规格的市占率仍然较高,原因之一是行动装置对于储存性能的要求较个人计算机(PC)更低。 然而,随着游戏与视讯应用在行动装置上的普及,以及手机处理器性能的提升,eMMC的性能已经不能满足行动装置对于内存读写性能的要求,新一代的通用闪存储存(UFS)规格应运而生。


UFS的性能优势


多媒体卡(MMC)标准于1997年问世,说来有趣,MMC最初的标准就是一根数据线,后来扩展到8根数据线,eMMC标准则将闪存晶粒和控制器放入更紧密的球门阵列(BGA)封装,以适应行动装置对封装尺寸的要求。 首批eMMC产品于2007年正式推向市场,到目前为止,JEDEC的最新标准为eMMC 5.1。


如前所述,并行总线在速度增加到一定值时将无法满足时序要求,eMMC标准单根数据线的极限速度为400Mbps左右,8位数据线标准eMMC接口一次传输峰值速度为400兆字节每秒(400MB/s)。 相形之下,UFS2.0单信道峰值速度为5.8Gpbs,现有标准为双信道,所以速度可达1,160MB/s,将近eMMC标准的3倍。


图1:e-MMC与UFS接口比较


而且,由于eMMC是半双工模式,主、从装置之间数据不能同时互动,而UFS是全双工模式,便于传输性能的提升。 所以采用UFS接口的系统启动时间更快,读写响应也更迅速。 根据东芝(Toshiba)的数据,在连续读取、随机读取、连续写入与随机写入等操作中,UFS 2.1产品基本能够达到eMMC 5.1产品的1-3倍。 UFS新一代标准还将大幅提高读写性能,但eMMC性能再提升的空间并不大。


UFS规格以先进的Serdes技术为基础,其读写性能的大幅提升并未以大量增加功耗为代价。 由于UFS讯号电压摆幅只有200毫伏(mV),而eMMC标准是1.8伏(V)或3.3V,因此两种产品待机功耗相差无几,而且从第三代到第五代,东芝的每一代UFS产品功耗水平都得到了提升。


从eMMC转向UFS接口


从并行总线换到串行总线,减少了高速数据线的连接,简化了硬件工程师的工作。


以东芝的产品为例,UFS封装与eMMC封装一致,用户可以选择对应的封装直接取代。 相较于第三代UFS产品使用三电源供电,东芝的第四代与第五代UFS产品不必再使用1.2V电源,从而使内存模块的电源设计更简单。


图2:第四代以后的UFS内存只需要两个电源


在韧体层面,相较于eMMC产品,新一代的UFS产品已经将除错、坏块管理、损耗平衡以及垃圾回收等功能一并封装,为用户在闪存应用开发上节省了大量的时间。


为了方便用户除错,有些UFS产品还提供了板级除错接脚。 以东芝第5代UFS产品为例,用户只需将2个除错接脚连接到PCB的除错工具接口即可,不需要额外增加电阻电容。 而当出现问题时,用户只需利用除错工具透过这2个接脚连到UFS内存上进行除错。


既然UFS较eMMC的性能更大幅提升,更换设计又不复杂,那么当UFS产品成熟时,产品替代进程将非常快。 根据东芝对市场的预测,2017年上半年的旗舰型手机将普遍采用UFS接口。 从2017年下半年开始,中阶手机也将逐步改用UFS闪存,UFS接口在高阶平板中的普及率也将过半。


图3:UFS市场前景


从东芝UFS产品发展蓝图来看,UFS 2.0与2.1产品均已经量产,新一代UFS接口的研发也紧锣密鼓,预期UFS市场的成长曲线将非常陡峭,eMMC在行动装置领域的历史使命已经完成,UFS的时代即将来临。



3.3家共享单车IoT芯片 联发科通吃;



联发科副总经理暨新事业发展本部总经理徐敬全19日表示,大陆各大城市共享单车的市场已远超过联发科的预期。联发科对大陆物联网(IoT)、车联网应用市场前景看好,两岸若未来在手机、物联网、人工智能(AI)领域携手合作可以共创更大商机。


联发科早已盯上共享单车市场,不止Bluegogo,摩拜和ofo使用的也是联发科的方案,其芯片就是用的联发科。


徐敬全表示,由于广域低功率(LPWA)的连网普及,2018年3亿个IoT装置将进入市场。联发科已经开启多元化布局,包括物联网、智能家庭,进而进军车用芯片市场,希望以多元领域切入,提供类似手机芯片一样完整且高度整合的解决方案,预计将提供首批车用芯片解决方案,并在下半年正式量产。


徐敬全说,手机市场已经相对集中与成熟,但物联网领域应用相当区隔化,必须有一整合平台让各种物联网应用在其上积极展开。


联发科目前约有数百名工程师转投车用领域之外,内部也开始投入大量资金进行支援,迅速成长为继手机芯片、物联网之外的又一成长动力。


徐敬全指出,联发科此前在手机、TV和智能家庭方面累积的大量经验,对于高整合度、低功耗的SoC、3G/4G通信技术也是其核心优势,因此对物联网、车联网市场相当具有信心。


具体方面,联发科将锁定Telematics、Infotainment、Safety ADAS三大领域,并针对上述领域推出四大应用产品,分别是以影像为基础的先进驾驶辅助系统(Vision-based ADAS)、高精准度的毫米波雷达(Millimeter Wave)、车载资讯娱乐系统(In-Vehicle Infotainment)和车载通讯(Telematics)解决方案,希望可以在汽车出厂时就能搭载这些完整且高度整合的系统解决方案。


不过联发科也表示产品需要1年半左右的时间来完成全部调整和优化,预计正式量产需要到2017年下半。不过随着车联网芯片解决方案的即将推出,联发科对这片新兴市场仍持积极态度,除了预估2018年就会有盈利外,也希望在2020年至2025年实现车用市场20~30%的市场占有率,并做到集团营收的10%占比,当然与之而来的还有毛利率的提升。DIGITIMES


4.始于ARM与三星:苹果自行设计的SoC是怎么走到今天?


2005 年的 WWDC 上,乔布斯(Steve Jobs)公布了一项重要的计划:将 Mac 从 IBM 的 PowerPC,转移到 Intel 的 x86 架构。然而在当时,苹果也在私下进行两件大事:开发平板电脑,以及当时仍以 iPod 设计为基础、但加入了通讯功能的原型手机。


苹果移动装置之初:为什么是 ARM?


苹果开发触控式平板电脑的时间点其实比手机还早。乔布斯坦言,他是因为参加微软高级工程师的婚礼,才打听到微软正在设计以触控笔来操作的平板电脑(注 1)。当时苹果对手机的想法还没有完全脱离 iPod 的转盘,直到 Jony Ive 向乔布斯单独简报能用手指卷动页面的多点触控原型,Jobs 才拍板把原本放在平板电脑的多点触控,改到手机。

▲ 苹果 2004 年推出的多点触控专利图。


尽管为了管控风险,iPod 风格的转盘版 iPhone 仍然继续开发,但新的多点触控原型除了同步进行,也执行了从档案系统底层就大改写的移动版 Mac OS X,并去除滑鼠游标,改用手指。为了整合 OS X 以及新的多点触控到尺寸小得多的手机,同时保留类似 Mac 的 UI 效果,苹果发现自己需要一组高效省电的 CPU 与 GPU 架构,又必须省空间把它们整合到一枚 SoC。


苹果其实已经有过相关经验的合作供应商。当时还占公司 40% 营收的 iPod,用的是 PortalPlayer 生产设计的 ARM 架构处理器,直到 2006 年因为出货短缺,才转单给三星。当时,三星几乎是唯一能整合 PowerVR,以及 ARM 架构的 SoC 设计厂,同时还能每年稳定出货数百万枚。一直到 iPhone 3GS,苹果都还在使用三星的 ARM 架构应用处理器。


然而实际上,苹果与 ARM 的关系还比想像中更早。在 1997 年贾伯斯回归苹果前,苹果曾在 1994 年推出一台称作“Newton”的掌上型电脑,并为此与 Acorn 参与了 ARM 的创办,来开发 Newton 的处理器底层,直到乔布斯重回苹果停产 Newton 并处分对 ARM 的持股(注 2)。后续,ARM 亦随着 Nokia 的成功,成了几乎是移动领域唯一的应用处理器架构。


Intel Atom、ARM,以及 XScale


在开始开发移动装置时,SoC 设计除了 ARM 与三星,苹果还考虑过另一个选择,那就是 Intel。


2005 年,苹果刚把 Mac 从 PowerPC 转移到 Intel x86,为了节省开发资源,乔布斯其实首先考虑在 iPad 使用 Intel 的 Atom 处理器。虽然 Atom 当时仍在研发,但每季会与 Intel 开会一次的乔布斯却颇信赖 Intel CEO Otellinii 的能力──放眼全球,也没有其他厂商能做出效能比 Intel 更好的产品。乔布斯甚至为此在 2005 年,裁掉苹果早年为了 Mac 筹设的芯片设计部门。

▲ 左二为 Tony Fadell 。(Source:Flickr/Fabio Bini CC BY 2.0)


不过 Tony Fadell 却大力反对使用 Atom。Fadell 因为一手整合了 iPod 的软硬设计,成为苹果的二号人物。在他的坚持下,乔布斯同意改用设计更简单、同时也更省电的 ARM 架构(注 3)。乔布斯后来回忆:


Intel 的确有全世界最好的处理器,但前提是不在乎能耗与价格。此外,他们的芯片也只有处理器,所以还需要其他类型的芯片来配合……但多年来,我们一直告诉 Intel,他们的绘图芯片做得很差。起初,我们合作得很好,Intel 也希望和我们一起研发 iPhone 芯片,但他们动作太慢,应变力也不够,我们无法一直等他们;此外,我们也不打算什么事都教给 Intel,然后让他们把东西卖给竞争者。


尽管 Intel 前 CEO Otellinii 后来表示,双方没有合作移动装置芯片,原因只是 Intel 不满意苹果的报价,同时也判断苹果移动装置最多百来万台出货量,根本不能让 Intel 获利,但无论如何,Intel 的决定最终让苹果转向三星设计的 ARM 架构应用处理器。


有趣的是,Intel 其实也有过自己的 ARM 架构团队,是一间收购得来、称作“XScale”的公司。当时 Intel 对 iPod 以及苹果正在秘密研发的新款移动装置仍保有兴趣,同时希望透过 XScale 打入 PC 以外的市场,不过随着苹果在 2006 年将 iPod 转单给三星 ARM 架构处理器,Intel 也在 2006 年卖掉 XScale,转攻 X86 架构的 Atom。


三星与初代 iPhone


2007 年,苹果发表革命性的第一代 iPhone,使用三星设计的 ARM 架构 SoC,GPU 则是通过 Imagination Technology 的 PowerVR。不过,iPhone 一发表,乔布斯就深知它的隐忧:没有前镜头,只支援 AT&T 的 2G,续航力也很弱。更大的缺陷是:iPhone 虽然设计先进,但只是整合各方资源打造的产品。它使用的芯片(没有特地命名),原始设计甚至是用在三星的 DVD 播放器。


不过三星这款 SoC 确实很不错。当时在 ARM 架构上执行的移动操作系统,像是 Nokia 的 Symbian,微软的 Windows CE,以及黑莓,甚至初版的 Android,都是功能相对简单的轻量系统,不过三星的 SoC 却能帮助苹果,在 ARM 架构执行改写自 Mac OS X 的 Unix 系统,同时还有着完整的 UI 效果。苹果的成功,让这些厂商重新调整了开发计划,其中就包括苹果日后的对手 Google Android。


乔布斯注意到潜在的竞争对手。为了加速开发效率,同时维持 iOS 的独特性与先发优势,苹果需要一款能 100% 自控的芯片,来作为 iPhone 的底层。然而,2005 年才裁掉芯片研发团队的苹果,不仅没有足够能力的工程师来与三星交涉想要的 SoC,第一代 iPhone 使用的 SoC 尽管不错,也不是苹果完全认同的设计。


于是在初代 iPhone 发表后不到一年,苹果便秘密与 Imagination Technology、三星,签署了 GPU 以及 SoC 开发的协定,同时也开始招募员工,重建自己的芯片团队。


A4:苹果第一款自行设计的 SoC


2008 年,苹果从 IBM 挖角了 Johny Srouji。他后来一直是苹果芯片部门的副总裁,主管每一代苹果 SoC 的设计。Srouji 加入不久,苹果在 2008 年 4 月又以 2.78 亿美元,秘密收购了硅谷新创公司 P.A Semi。这间公司的专利与团队,也成为苹果日后设计 SoC 的核心,同时让苹果的芯片团队从 40 人增加到 150 人。到了乔布斯离世的 2011 年,苹果的芯片工程师更超过了 1,000 人。这成了乔布斯晚年对苹果影响最深远的决策。


2009 年乔布斯接受《时代杂志》专访时,还曾经简短谈到一年前买下 P.A Semi 的理由:


P.A Semi 将会专门为 iPhone 与 iPod 设计 SoC。








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